海藻酸鈉和溶菌酶復合涂膜對櫻桃番茄貯藏的保鮮效果*

胡曉亮，周國燕，王春霞，詹博

(上海理工大學食品與低溫生物技術研究所，上海，200093)

海藻酸鈉和溶菌酶復合涂膜對櫻桃番茄貯藏的保鮮效果*

胡曉亮，周國燕，王春霞，詹博

(上海理工大學食品與低溫生物技術研究所，上海，200093)

以海藻酸鈉和溶菌酶為保鮮劑對櫻桃番茄進行復合涂膜保鮮，研究不同濃度的海藻酸鈉溶液對櫻桃番茄貯藏保鮮效果的影響，分析了各處理組對櫻桃番茄的感官品質、腐爛指數、失重率、硬度、呼吸強度、Vc含量、可溶性固形物含量以及SOD酶活性等生理生化指標的變化。結果表明:經1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶處理后的櫻桃番茄，在4℃條件下貯藏25 d后，其感官品質、果實的失重率明顯優于其他處理，Vc含量為26.4mg/100g、可溶性固形物含量為10.9%、呼吸強度顯著低于其他處理組，綜合保鮮效果最佳。

海藻酸鈉，溶菌酶，保鮮，櫻桃番茄

櫻桃番茄又名圣女果、珍珠果，色澤艷麗，形態誘人，富含纖維素、礦質元素以及多種對人體有益的氨基酸，其Vc含量更是普通番茄的1.7倍，營養價值很高［1］。近年來隨著櫻桃番茄栽培面積的擴大，帶來了新的問題，每年春、秋季大量櫻桃番茄涌向市場，造成市場積壓，加上櫻桃番茄屬于皮薄汁多柔軟的漿果，采后生命力仍比較旺盛，易受到機械損傷和發生微生物病害，貯藏期間很容易腐爛變質，給鮮食櫻桃番茄的貯藏運輸、拓寬市場、延長銷售時間等帶來困難，造成很大的經濟損失［2］。

櫻桃番茄的貯藏保鮮方法主要有低溫貯藏、防腐保鮮劑處理、輻射保鮮及氣調保鮮等［3］。冷害使得番茄難以采用較低的貯運溫度以控制病害和延長貯運期;氣調貯藏雖然對櫻桃番茄保鮮有一定的效果，但氣調貯藏投資大、花費昂貴;傳統的化學保鮮劑殘留給人體健康和環境帶來諸多不利的影響;從動植物體中提取無毒、高效且經濟的天然食品保鮮劑，具有優良的分散性、保濕性、抗菌性等諸多優點，正日益成為食品貯藏保鮮研究的熱點［4－5］。

海藻酸鈉是從海帶、藻類、細菌中分離、提取得到的一種天然多糖類化合物，其水溶液黏度大、穩定性高，具有較好的成膜特性，被廣泛應用于果蔬、肉類、水產品的保鮮。Olivas等［6］以海藻酸鈉和氯化鈣作為保鮮材料涂膜Gala蘋果，顯著增加了果實的外觀光澤，減緩了貯果硬度的降低及褐變的發生，有效延長了果品的貨架期。Rosa等［7］以海藻酸鈉和蘋果酸對鮮切甜瓜進行復合涂膜保鮮，顯著抑制了腐敗微生物的生長速度，較好的保持了鮮切甜瓜的營養價值和感官指標。劉嘉俊等［8］研究了不同濃度的海藻酸鈉對芒果貯藏保鮮效果的影響，試驗表明，在常溫條件下，貯藏25 d后，2%的海藻酸鈉溶液保鮮效果最好，有效降低了貯果的失重率，抑制了果實中有機酸和Vc含量的下降，延緩了果實的腐爛、變質。

溶菌酶又稱胞壁質酶是一種能水解致病菌中黏多糖致使細胞壁破裂，內容物逸出而使細菌溶解的天然食品防腐保鮮劑，無毒、無副作用，現已廣泛應用于水產品、肉食品中的防腐保鮮。韓艷麗等［9］以溶菌酶作為保鮮劑處理豐水梨果實，顯著降低了貯果的腐爛率和呼吸強度，抑制了丙二醛含量的增加及過氧化氫酶活性的降低。吳曉英等［10］以溶菌酶作為保鮮基質涂膜保鮮楊梅，顯著降低了楊梅果實的失重，貯藏8d后未出現任何腐爛和異味，有效延長了貯果的貨架期。

本實驗采用海藻酸鈉(alginate)和溶菌酶(lysozyme)2種天然保鮮劑復合涂膜櫻桃番茄，研究它們在(4±1)℃條件下對番茄果實采后生理生化的影響，以果實感官品質、失重率、硬度、呼吸強度、Vc含量、可溶性固形物含量以及SOD酶活性等作為保鮮效果的評價指標，對不同濃度配比的天然保鮮劑保鮮效果進行比較，分析總結各處理組對于櫻桃番茄貯藏的優缺點，為櫻桃番茄的實際貯藏和天然保鮮劑的應用提供理論和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料、試劑與設備

試驗所用櫻桃番茄為圣女瑪麗亞品種，采自上海奉賢區，于2011年3月10日采收。成熟度為八成熟，采后用泡沫箱加冰塊條件下運回實驗室。

海藻酸鈉，浙江銀象生物工程有限公司;溶菌酶，山東奧康生物科技有限公司。

TGL-16M高速臺式冷凍離心機，南京皓海科學儀器儀表有限公司;食品質構儀，香港波通儀器有限公司;UV-2000型紫外可見分光光度計，上海尤尼柯儀器有限公司;精密電子天平，梅特勒-托利多國際股份有限公司;手持折光儀，杭州匯爾儀器設備有限公司;DK-S22型電熱恒溫水浴鍋，蘇州江東精密儀器有限公司。

1.2 保鮮液的制備

本實驗選擇能夠使海藻酸鈉、溶菌酶快速、完全溶解，而且無毒性的檸檬酸作為助劑。配制濃度1%的檸檬酸溶液作為溶劑，按表1添加不同濃度的海藻酸鈉，溶解后再加入0.1%的溶菌酶，在40～45℃的水浴鍋上加熱、攪拌溶解即得保鮮液。

表1 采后櫻桃番茄處理方案

1.3 處理方法

經挑選，選取無機械損傷、無病蟲侵染、成熟度基本一致且果實飽滿的櫻桃番茄作為試材，將櫻桃番茄分組，分別在各不同濃度的保鮮液中浸漬1 min，取出晾干后用聚乙烯薄膜保鮮袋進行包裝，每袋600 g，每個處理4袋，以不經保鮮液處理的為空白對照;把包裝好的櫻桃番茄裝入塑料筐中，于4℃的冰箱中進行冷藏，每隔5 d測定各項指標。

1.4 測定指標及其方法

1.4.1 感官評價

7人組成感官評定小組，根據櫻桃番茄的外觀、氣味、質地、腐爛程度綜合打分后取平均值。感官評定標準:5分:果粒飽滿，果面光滑，有特殊的水果香味，硬度大，無腐爛;4分:果粒較飽滿，外形好，有淡淡的香味，硬度較大;3分:果實部分軟化，外形較好;2分:果實外表皺縮，部分發生霉變，有輕微異味;1分:果實軟爛，有較重的腐爛氣味。

腐爛指數:按果實腐爛情況劃分為4級。0級:無腐爛;1級:腐爛面積小于果實表面10%;2級:腐爛面積占果實表面10% ～30%;3級:腐爛面積大于果實表面30%。按下式計算腐爛指數。

腐爛指數=∑(腐爛級別×該級果實數)/(總果實數×最高級數)

1.4.2 失重率

稱重法［11］。

1.4.3 硬度

TPA 法［12］。

1.4.4 呼吸強度

靜置法［13］。

1.4.5 Vc含量

2，6-二氯靛酚滴定法［14］。

1.4.6 可溶性固形物含量

手持式折光儀法［15］。

1.4.7 SOD酶活性

NBT 光還原法［16］。

1.5 數據處理

以上各項指標的測定重復4次，各取其平均值，用Excel 2003軟件對試驗數據進行制圖;用統計分析軟件SPSS 11.5對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 感官品質的變化

不同保鮮劑處理后櫻桃番茄的感官評定結果如表2。

表2 不同保鮮劑處理后櫻桃番茄的感官評定

從表2可知，對照組貯藏15 d的感官評分下降明顯低于其他處理，主要是因為果實外表出現皺縮，果肉軟化程度嚴重，基本失去了商品價值;貯藏25 d后的感官評分降至1.43，果實幾乎全部軟爛變質，完全失去了食用價值。保鮮劑處理后的櫻桃番茄外觀、氣味、質地等感官品質變化明顯緩于對照組，因此感官評分較高，經方差分析，與對照組之間存在顯著差異(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶處理對抑制櫻桃番茄的感官品質下降效果最為顯著，貯藏25 d后的評分為3.14，仍可保持果實的硬度和組織形態。

從圖1中可以看出，隨著貯藏時間的延長，櫻桃番茄的腐爛指數增加，對照組的腐爛指數上升最明顯，在貯藏25 d后，對照組番茄的腐爛指數高達0.587，經海藻酸鈉和溶菌酶處理后的櫻桃番茄腐爛指數顯著低于對照組(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶對抑制番茄果實腐爛的效果顯著，與對照組相比果實腐爛指數減少了0.385。

圖1 不同保鮮劑對櫻桃番茄爛指數的影響

2.2 失重率的變化

從圖2中可以看出，隨著貯藏時間的延長，櫻桃番茄的失重率增加，對照組的失重率上升最明顯，在貯藏25 d后，對照組番茄的失重率高達22.6%，這可能與番茄果實的代謝活性增加及相關組織的衰老有關，此現象與之前研究的紅寶石品種和其他漿果類水果報道的結果相似［17］。經海藻酸鈉和溶菌酶處理后的櫻桃番茄失重率降低且顯著低于對照組(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶對抑制番茄果實水分蒸發的效果顯著，與對照組相比果實失重率減少了11.7%，有效延緩了番茄果實的皺縮萎篶。

圖2 不同保鮮劑對櫻桃番茄失重率的影響

2.3 硬度的變化

從圖3中可以看出，各處理組番茄果實硬度均呈下降趨勢，對照組在貯藏后期果實硬度下降尤其顯著，貯藏25 d后櫻桃番茄的硬度僅為初始值的64.9%，保鮮劑處理能有效抑制果實硬度的下降，經方差分析，與對照組之間存在顯著差異(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶涂覆在櫻桃番茄表面作用最為明顯，果實硬度降低平緩，至貯藏25 d，果肉硬度比對照組高出了18.8%，較好的保持了果實飽滿的外觀;而經0.5%或1.5%海藻酸鈉溶液浸泡涂膜處理的櫻桃番茄硬度下降程度大于其余2組處理，保持硬度的效果不甚明顯，原因可能是保鮮液濃度太低未形成連續膜或濃度高而使膜層偏厚，故在一定程度上影響了保鮮性能。由此可見膜層的厚度對果蔬貯藏的效果具有顯著影響。葛玉萍等［18］研究了不同厚度的保鮮膜對枸杞果實品質的影響。結果表明，涂膜處理后都對枸杞果實的呼吸強度起到了抑制作用，降低了營養成分的損失，但不同厚度的保鮮膜內氣體的組成成分變化情況不同，其中0.05 mm厚度的保鮮膜在整個貯藏過程中保鮮效果最好。

圖3 不同保鮮劑對櫻桃番茄硬度變化的影響

2.4 呼吸強度的變化

從圖4可以看出，櫻桃番茄屬于呼吸躍變型果實，有明顯的呼吸高峰。海藻酸鈉處理后能使番茄果實呼吸高峰延遲，并且呼吸高峰時的呼吸強度明顯低于對照，顯示出抑制果實呼吸強度的良好效果。方差分析結果表明，不同濃度海藻酸鈉處理后果實的呼吸強度隨貯藏時間的變化有著顯著差異(P＜0.05)，各處理組之間也存在著顯著差異(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶對抑制櫻桃番茄的呼吸作用較為明顯，減少了營養物質的消耗。許多研究者發現果蔬的呼吸強度與樣品的失重率之間有一定的關系，對于其他櫻桃番茄品種的研究也得出了類似結論［19－20］。

2.5 Vc含量的變化

從圖5可以看出，在整個貯藏過程中，櫻桃番茄Vc含量呈現進行性降低，其中對照組降低最為顯著，貯藏25 d后Vc含量下降了25.9%，海藻酸鈉和溶菌酶處理后能抑制櫻桃番茄Vc含量的損失，貯藏至25 d，Vc含量仍保留了初始值的78.0%以上，均顯著高于對照組，其中經1%海藻酸鈉和0.1%溶菌酶涂膜處理后的櫻桃番茄Vc損失量最低。經方差分析，與對照組之間存在顯著差異(P＜0.05)。

圖4 不同保鮮劑對櫻桃番茄呼吸強度變化的影響

圖5 不同保鮮劑對櫻桃番茄Vc含量的影響

2.6 可溶性固形物含量的變化

從圖6可以看出，隨著果實的成熟，櫻桃番茄的可溶固形物含量越來越多，呈上升趨勢，經保鮮劑處理后的果實可溶性固形物含量增加速率明顯高于對照組，經方差分析，與對照組之間存在顯著差異(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶處理最為顯著，貯藏25 d后可溶性固形物增加了3.7%。這主要是由于保鮮劑處理后有效抑制了番茄果實的生理代謝，從而抑制了呼吸作用引起的可溶性糖類物質的降低。Asgar等以阿拉伯膠對艷麗櫻桃番茄進行涂膜處理，實驗結果發現，番茄果實可溶性固形物含量在貯藏前期會有小幅升高而后急劇下降，Heredia等［21］也得出了與其相同的結論，可能是因為櫻桃番茄果實在貯藏后期淀粉轉化的糖元不足以補充呼吸的消耗，TSS含量因而呈現下降的趨勢。羅穎等［22］研究了6個不同品種的櫻桃番茄果實可溶性固形物含量的變化規律，證實了上述的觀點，發現采后番茄果實的TSS含量變化除了同果實的成熟度有關外還與栽培期間的光照強弱、降水、環境溫度以及不同的品種差異有直接關系。

2.7 SOD的變化

圖6 不同保鮮劑對櫻桃番茄可溶性固形物含量的影響

從圖7中可以看出，SOD值隨著櫻桃番茄的成熟和衰老而逐漸下降，對照組下降幅度最為明顯，貯藏25 d后的SOD值僅為初始活性的48.8%，保鮮劑處理后能顯著減緩櫻桃番茄SOD活性的下降(P＜0.05)，其中1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶處理對抑制番茄SOD活性的降低最為明顯，整個貯藏期間變化最慢，貯藏25 d后的SOD活性仍有86.3 U/g。這個結果與龐凌云等［23］用殼聚糖和大豆分離蛋白處理櫻桃番茄得出的SOD值先上升后下降的結論不同，可能的原因在于殼聚糖大豆分離蛋白復合膜處理后番茄果實細胞內活性氧形成加快，導致細胞內產生應激性反應，致使SOD值出現升高，此外，SOD值的變化趨勢還與櫻桃番茄的品種、果實成熟度、貯藏條件以及環境因素等密切相關。

圖7 不同保鮮劑對櫻桃番茄SOD酶活性的影響

3 討論

3.1 海藻酸鈉濃度對保鮮效果的影響

不同濃度的海藻酸鈉和溶菌酶處理對抑制櫻桃番茄生理生化功能的衰退和組織的損傷，延長貯果的貯藏期均有一定的保鮮效果，但效果差異與藻酸濃度有較密切的關系。當海藻酸鈉濃度太低時，涂覆在櫻桃番茄表面的薄膜太薄，阻氣效果不好;濃度過高時，保鮮液的黏度偏大，涂覆在番茄表面后不容易干燥，易滋生微生物，也容易導致涂膜不均勻，涂膜過厚會影響櫻桃番茄的呼吸強度，加快果實腐爛的進程。

海藻酸鈉具有很強的保水性能，海藻酸鈉分子鏈上帶有羧基，由于羧基上的負電荷的排斥作用，使高分子鏈空間伸展特別大，再加上親水基團的作用，使其對水分子具有很強的作用力，能減緩櫻桃番茄果實中水分的蒸騰，延緩其萎篶，降低果實的失重;海藻酸鈉具有很好的成膜特性，海藻酸鈉覆蓋在櫻桃番茄表面，形成一層薄膜，該膜具有氣體選擇滲透性能，形成一個微氣調環境，抑制櫻桃番茄的呼吸作用，降低果實內營養物質的轉化和消耗，從而達到延長櫻桃番茄貯藏期的效果;海藻酸鈉具有較強的抑菌性，海藻酸鈉是一種表面活性劑，其中的NH+3可以與細菌細胞膜上的類脂、蛋白質復合物發生反應，使蛋白質變性，從而改變細菌細胞膜的通透性，破壞細胞壁的完整性。

3.2 溶菌酶的保鮮效果

單獨使用溶菌酶處理對櫻桃番茄保鮮效果不理想，可能的原因在于溶菌酶作為一種天然抗菌劑，在一定程度上能抑制腐敗微生物的生長，但對于櫻桃番茄自身生理功能的衰退和營養物質的消耗抑制作用不明顯;此外櫻桃番茄果實表面有較厚的蠟質層，表面張力很大。溶菌酶不具有較高的黏度致使保鮮液無法完全覆蓋在番茄果實表面，這可能是保鮮效果不顯著的原因之一;溶菌酶對抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌，如乳桿菌、葡萄球菌，特別是對芽孢桿菌具有很強的抑制作用，而櫻桃番茄主要是真菌引起的腐爛病害，所以保鮮效果不明顯。

4 結論

1%海藻酸鈉+0.1%溶菌酶處理后的櫻桃番茄在貯藏25 d后，感官品質最好，腐爛指數為0.17，失重率僅為10.64%，Vc含量為26.4 mg/100 g，可溶性固形物含量為10.9%、SOD活性仍保持了初始活性的86.5%，其保鮮效果更顯著。

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Research of Alginate and Lysozyme Compound Coating on Fresh-Keeping of Cherry Tomatoes

Hu Xiao-liang，Zhou Guo-yan，Wang Chun-xia，Zhan Bo
(Institute of Cryomedicine and Food Refrigeration，Shanghai University of Science and Technology，Shanghai，200093，China)

Cherry tomatoes were coated with an edible film made from a mixture of alginate and lysozyme．The effects of different concentrations of alginate solution on preservation and fresh－keeping of cherry tomatoes were compared by determining their sensory quality，rot index，weight loss，hardness，respiration rate，Vc content，soluble solids content and SOD activity during the storage．The results showed that:of the four treatments，1%alginate and 0．1%lysozyme treatment had the best effect．After 25 days stored at 4 ℃，the sensory evaluation and weight loss rate was better than other groups;Vc content was 26．4mg/100g;soluble solids content was up to 10．9%;respiration was significantly lower than that of other treatment of cherry tomatoes．

alginate，lysozyme，fresh-keeping，cherry tomatoes

碩士研究生。

*國家自然科學基金青年基金項目(No.50206013)和上海市教委科研創新項目(09YZ230)

2011－07－18改回日期:2011－09－14